15 faktů o H2SO4 + Fe2(CO3)3: Co, jak vyvážit a často kladené otázky

Kyselina sírová (H2SO4), známý jako „vitriolový olej“, je silná anorganická kyselina a Fe2(CO3)3 (Uhličitan železitý) je nerozpustná sůl. Pojďme podrobně prozkoumat jejich reakci.

Neutralizační reakce nastává, když Fe2(CO3)3 reaguje s H2SO4. Kyselina sírová je vysoce hygroskopická, absorbuje vlhkost, a je od přírody žíravý. Železo je přítomno v oxidačním stavu +3 v uhličitanu železitém.

Tento článek vysvětlí typ reakce, způsob vyvažování, molekulární síly a další vlastnosti reakce mezi kyselinou sírovou a uhličitanovou solí.

Jaký je produkt H2SO4 a Fe2(CO3)3

Fe2(TAK4)3 (síran železitý) a plynný oxid uhličitý spolu s molekulami vody vznikají při Fe2(CO3)3 kombinuje s kyselinou sírovou.

H2SO4 + Fe2(CO3)3 → Víra2(TAK4)3 + H2O + CO2

Jaký typ reakce je H2SO4 + Fe2(CO3)3

14 2
Reakce

Jak vyvážit H2SO4 + Fe2(CO3)3

Rovnice H2SO4 + Fe2(CO3)3 lze v následujících krocích vyvážit,

H2SO4 + Fe2(CO3)3 → Víra2(TAK4)3 + H2O + CO2

Zapojené prvkyStrana reaktantůStrana produktu
Fe22
H22
C31
S13
O1315
Počet prvků v reaktantech a produktech
  • V prvním kroku se spočítá počet a typ prvků jak v reaktantech, tak v produktech.  
  • Dále se před substituenty používají stechiometrické koeficienty pro vyvážení prvků a nábojů. Před H se přidá koeficient 32SO4, H2O a CO2 resp.
  • Vyvážená rovnice tedy je
  •  Fe2(CO3)3 + 3H2SO4 → Víra2(TAK4)3 + 3H2O + 3CO2

H2SO4+ Fe2(CO3)3 titraci

Fe2(CO3)3 je nerozpustný uhličitan, takže zpět titraci se provádí jak je uvedeno níže. Při této titraci se přidá přebytek standardního roztoku a titruje se, což je velmi užitečné pro nerozpustné pevné látky.

Zařízení

Odměrná baňka, kádinka, nálevka, byreta, kuželová baňka, pipeta

Indikátor

Fenolftalein se používá jako an indikátor zde.

Postup

  • Známé množství Fe2(CO3)3 se váží. K tomu se přidá kyselina sírová a důkladně se promíchá, aby se vytvořil homogenní roztok, a poté se roztok přenese do odměrné baňky. S použitím destilované vody se roztok doplní po značku.
  • Do baňky se pomocí pipety odebere 15 ml připraveného roztoku a přikapou se dvě až tři kapky indikátoru.
  • Výsledný roztok se titruje standardním roztokem NaOH, který se odebírá do byrety.
  • Pozoruje se změna barvy a koncového bodu se dosáhne světle růžové barvy roztoku.
  • Provedou se shodné údaje, které se použijí při výpočtu koncentrace uhličitanu.

H2SO4 + Fe2(CO3)3 čistá iontová rovnice

Čistá iontová rovnice je

Fe2(CO3)3(s) + 6H+(aq) -> 2Fe3+(aq) + 3H23(XNUMX) + XNUMXCO2(G)

Tuto výše uvedenou rovnici lze odvodit pomocí následujících kroků,

  • Vyvážená rovnice je napsána v prvním kroku. Z našeho předchozího výpočtu je vyvážená rovnice
  • Fe2(CO3)3 + 3H2SO4 → Víra2(TAK4)3 + 3H2O + 3CO2
  • V dalším kroku jsou ukázány fáze všech složek reakce. Takže teď se stává rovnice
  • Fe2(CO3)3(s) + 3H2SO4(aq) → Fe2(TAK4)3(s) + 3H23(XNUMX) + XNUMXCO2(G)
  • Silné elektrolyty se dále štěpí na odpovídající ionty. H2O je slabý elektrolyt, takže se nerozdělí.
  • Fe2(CO3)3(s) + 6H+ + 3 SO42-(aq) -> 2Fe3+(aq) + 3SO42-(aq) + 3H23(XNUMX) + XNUMXCO2(G)
  • Běžné ionty jsou přeškrtnuty a výsledná čistá iontová rovnice této reakce.

H2SO4 + Fe2(CO3)3 párový konjugát

H2SO4-Víra2(CO3)3 může tvořit a konjugovaný pár kyseliny a báze.

  • H2SO4 formy SO42- ion jako jeho konjugovaná báze.
  • Uhličitanový iont (CO32-) působí jako základ, přijímá H+ a tvoří svou konjugovanou kyselinu (H2CO3).
novýwww
Konjugovaný acidobazický pár

H2SO4 a Fe2(CO3)3 mezimolekulární síly

  • Fe2(CO3)3 má elektrostatickou přitažlivou sílu, protože molekuly jsou iontové povahy.
  • Vodíková vazba, dipól-dipólové interakce a disperzní síly jsou předložit H2SO4 kde jsou interakce vodíkových vazeb nejsilnější.

H2SO4 + Fe2(CO3)3 reakční entalpie

Bylo zjištěno, že entalpie této reakce je -591.19 KJ/mol. Z uvedených hodnot můžeme vypočítat entalpii.

Zapojení náhradníciEntalpie v KJ/mol
Fe2(CO3)3-1482.3
H2SO4-909.27
Fe2(TAK4)3-2763.4
H2O-285.8
CO2-393.5
Hodnoty entalpie
  • ∆Hf°(reakce) = ∆Hf°(produkty) – ∆Hf°(reaktanty)
  • Proto ∆Hf°(reakce) = -4801.3 – (- 4210.11) KJ/mol
  • Tedy ∆Hf°(reakce) = -591.19 KJ/mol

je H2SO4 + Fe2(CO3)3 tlumivý roztok

Kombinace Fe2(CO3)3+H2SO4 nebude tvořit a pufrovací roztok kvůli přítomnosti silné kyseliny (H2SO4).

je H2SO4 + Fe2(CO3)3 kompletní reakce

Reakce Fe2(CO3)3 + H2SO4 je úplná reakce, protože zcela rozložené produkty jsou vytvořeny, která nebude dále reagovat.

je H2SO4 + Fe2(CO3)3 exotermická nebo endotermická reakce

Fe2(CO3)3 + H2SO4 je exotermická reakce, protože entalpie je pro reakci negativní. Výrobky jsou také poměrně stabilní, takže během reakce vzniká velké množství tepla.

je H2SO4+ Fe2(CO3)3 redoxní reakce

H2SO4 + Fe2(CO3)3 není redoxní reakce protože oxidační stavy prvků se nemění.

je H2SO4 + Fe2(CO3)3 srážecí reakce

H2SO4 + Fe2(CO3)3 není srážecí reakcí, protože síran železitý produkovaný při reakci je rozpustný, a proto se nezíská žádná sraženina.

je H2SO4 + Fe2(CO3)3 vratná nebo nevratná reakce

Fe2(CO3)3 + H2SO4 reakce je nevratná reakce, protože dochází ke zvýšení entropie pro dopřednou reakci v důsledku tvorby CO2 plyn. Také proto, že vytvořené produkty nebudou reagovat, aby vrátily reaktanty.

je H2SO4 + Fe2(CO3)3 posunová reakce

První krok reakce Fe2(CO3)3+H2SO4 je reakce dvojitého přemístění. Protože Fe je reaktivnější, vytěsňuje vodík ze své soli a tvoří síran železitý a H+ slučuje se s uhličitanovými ionty za vzniku kyseliny uhličité.

H2SO4 + Fe2(CO3)3 = Fe2(TAK4)3 + H2CO3

Proč investovat do čističky vzduchu?

Kyselina sírová je široce používána jako dehydratační činidlo v syntetické organické chemii. Oxid uhličitý získaný při reakci je bezbarvý kyselý plyn, o 50 % hustší než vzduch, a molekula aktivní v infračerveném záření. CO2 je skleníkový plyn a jeho vysoká koncentrace vede ke globálnímu oteplování.